ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СТРУЙНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ ГРУНТОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Ст. преп. Бабичев В.А., студ. Присенко А.Л., ДонНТУ, г. Донецк.
Сущность технологии струйной цементации грунтов заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для одновременного разрушения и перемешивания грунта с раствором в режиме «mix-in-place» (перемешивание на месте). После твердения смеси образуется новый материал - грунтобетон, обладающий высокими прочностными и деформационными характеристиками. По сравнению с традиционными технологиями струйная цементация позволяет укрепить практически весь диапазон грунтов - от гравийных отложений до мелкодисперсных глин и илов.
Другим преимуществом технологии является возможность работы в стесненных условиях подземного пространства. В этом случае непосредственно на участке укрепления грунтов устанавливается только буровая установка, а весь инъекционный комплекс располагается на более удобной удаленной площадке.
Укрепление грунтов производится в два этапа: - при прямом и обратном ходе буровой колонны. Вначале бурят скважины до проектной отметки, потом производят подъем колонны с одновременным ее вращением. При этом через сопла диаметром 1,6-3,0 мм, установленные на нижнем конце буровой колонны, подают водоцементный раствор под давлением 40,0-60,0 МПа.
Новым шагом в разработке струйной цементации является устройство грунтоце-ментных свай с уширенной пятой, за счет которой резко повышается их несущая способность.
Очень часто при возведении фундаментов подземных сооружений требуется создать грунтоцементные сваи в слабых грунтах большой мощности, где повышение несущей способности свай возможно только за счет уширения ее пяты, которое достигается дополнительной операцией гидроразрыва.
Последовательность устройства грунтоцементных свай с уширенной пятой состоит в следующем. После подъема буровой колонны, т.е. формирования сваи, в ее тело опускают металлическую трубу диаметром 60-90 мм, на нижнем конце которой расположены отверстия диаметром 5-8 мм. Для предотвращения попадания в трубу грунтобетона отверстия закрывают резиновыми манжетами. После расчетного набора прочности грунтобетона через трубу в нижнюю часть сваи под давлением подают цементный раствор. Он сначала разрывает тело сваи, а затем прилегающий грунт. После отвердевания цементного раствора в трещинах разрыва вокруг пяты формируется дополнительная зона из укрепленного грунта, которая значительно повышает несущую способность сваи.